Contenido
- La fórmula de velocidad superficial
- La velocidad superficial es una estimación conveniente
- Dinámica de fluidos: velocidad versus flujo
- Cálculo de muestra: velocidad de fluido superficial
Cuando diseña un sistema para mover fluidos, por ejemplo, una plataforma de extracción de gas natural, es esencial saber qué tan rápido fluye el fluido con el que está trabajando a través de las tuberías. Velocidad de flujo superficial (tambien conocido como velocidad superficial del líquido o velocidad superficial del gas) es una forma de estimar la velocidad a la que un fluido (es decir, gas o líquido) pasa a través de un objeto.
Calcular la velocidad superficial es relativamente fácil una vez que conoce la fórmula y las medidas requeridas. Siga leyendo para obtener más información sobre los supuestos que sustentan la velocidad superficial y cómo calcularla usted mismo.
La fórmula de velocidad superficial
La velocidad superficial del gas (también conocida como velocidad de flujo superficial) es una estimación de la rapidez con que un fluido pasa a través de un objeto (por ejemplo, una tubería) o un medio poroso (por ejemplo, grava). Se calcula utilizando la siguiente fórmula:
u__s = Q / UNA
La velocidad superficial es una estimación conveniente
En el mundo real, la mayoría de los flujos no son uniformes: el aire está formado por múltiples gases con pequeñas partículas sólidas suspendidas en él. Los pozos de petróleo generalmente extraen una mezcla de petróleo, agua y gas natural de una vez. Estos fluidos que fluyen juntos, formados por varios componentes, se denominan multifásico fluye.
La velocidad de flujo superficial ignora las otras fases para estimar solo la velocidad de la fase que le interesa.
Dinámica de fluidos: velocidad versus flujo
Digamos que eres un paisajista en un área muy lluviosa. Como tal, es importante que cualquier lecho de jardín que pueda construir tenga un drenaje excelente para evitar inundaciones. Cuando está construyendo una de estas camas, ¿qué es más importante que sepa: la velocidad superficial del agua en el suelo o la velocidad de flujo del agua a través del suelo? Es la velocidad de flujo, como veremos a continuación.
los velocidad (o velocidad superficial) de un fluido es una medida de velocidad y dirección promedio Las partículas del fluido se mueven. Responde a la pregunta "¿qué tan rápido?" Es un parámetro importante cuando se usa un fluido para generar fuerza, porque la fuerza aumenta con la velocidad. El aire que sale de la boquilla debe moverse rápidamente para eliminar el agua de las manos. La cantidad total de aire que sale de la máquina con el tiempo en realidad no importa, en lo que respecta al secado.
Fluir (tambien conocido como tasa de flujo) es una medida del volumen de un fluido que se mueve entre dos lugares a lo largo del tiempo. En otras palabras, responde a la pregunta "¿cuánto y qué tan rápido?" El flujo es lo que necesita saber cuando está interesado en cuántos barriles de petróleo sale de su plataforma de perforación cada día. O cuánta agua puede caer sobre su jardín y qué tan rápido sin inundarlo.
Cálculo de muestra: velocidad de fluido superficial
Un ingeniero está diseñando un secador de manos, y sabe que necesita aire para salir del dispositivo a una velocidad de aproximadamente 30 metros / segundo para eliminar eficazmente el agua de la piel. Su prototipo actual mueve 0.4 metros cúbicos / segundo de aire a través de una boquilla con un área de sección transversal de aproximadamente 0.0002 metros cuadrados. ¿Saldrá el aire de la boquilla a una velocidad suficiente?
tus = _Q / UNA
_us = (15 m3/ s) / 0.4 m2
u__s = 37.5 m / s
37,5 metros / segundo es más rápido que 30 metros / segundo, y está en el mismo estadio: ¡es un prototipo prometedor!